|
|
发表于 2007-7-18 10:28:43
|
显示全部楼层
来自: 中国江西九江
几种常用合金元素在钢中的作用
( I6 Q/ U |! o
7 C/ D8 C7 u2 u2 E9 v为了合金化而加入的合金元素,最常用的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒,钛,铌、硼、铝等。现分别说明它们在钢中的作用。: ?6 G" f' R1 z
1 硅在钢中的作用
: R! J3 Y/ d. w- c/ {% a, X" V, k (1)提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。. v/ [$ f* F. w) u
(2) 硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比。这是一般弹簧钢。* p7 i' M/ O+ ]9 m X. D. v; W2 t, I5 x
(3)耐腐蚀性。硅的质量分数为15%一20%的高硅铸铁,是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时,表面也将形成一层SiO2薄膜,从而提高钢在高温时的抗氧化性。) K6 P# {- }& o( z
缺点:(4)使钢的焊接性能恶化。8 V% o) E- V G5 F; W* r" { e
2 锰在钢中的作用7 m: M# T$ g' C7 ~1 I" l0 f4 |
(1)锰对提高钢的淬透性。
/ _2 G/ A8 W7 \' m. W7 u (2)锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。0 V& W2 G5 i, s+ P( f+ }* K6 |: p
(3)锰对钢的高温瞬时强度有所提高。: F# l D" i' |( F7 p
+ i- c" c1 X" n* Y2 ^/ z }, X* \1 D 锰钢的主要缺点是,①含锰较高时,有较明显的回火脆性现象;②锰有促进晶粒长大的作用,因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服:⑧当锰的质量分数超过1%时,会使钢的焊接性能变坏,④锰会使钢的耐锈蚀性能降低。
* B% ?, ~2 N5 A( l$ X 3 铬在钢中的作用3 l8 Q3 V9 h6 N1 D
(1)铬可提高钢的强度和硬度。2 I! z/ w" u9 s+ U% H" I; V6 b9 {; S
(2)铬可提高钢的高温机械性能。! b0 Z+ }: k& d! m2 Q
(3)使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性
1 E' Z6 f; k) _+ `6 W (4) 阻止石墨化
9 O) M K# }: S (5) 提高淬透性。
3 w& o# G( H1 A 缺点:①铬是显著提高钢的脆性转变温度②铬能促进钢的回火脆性。& S- ~7 x" M1 J* k5 w7 Y* G5 r; Z/ V
4 镍在钢中的作用
! T1 v' R5 y$ A (1)可提高钢的强度而不显著降低其韧性。
: N5 t Q9 j! O- O( O6 [ (2)镍可降低钢的脆性转变温度,即可提高钢的低温韧性。
- ?& K1 m, V1 l2 B, d (3)改善钢的加工性和可焊性。 ‘ :
6 J0 D) t9 U$ S (4)镍可以提高钢的抗腐蚀能力,不仅能耐酸,而且能抗碱和大气的腐蚀。
: i4 R, F& ^+ \+ q 5 钼在钢中的作用/ P% K& k- E$ b% ?7 I; W- ^5 s
(1)钼对铁素体有固溶强化作用。- |# P$ @+ d. b# B
(2)提高钢热强性
+ D/ F0 O5 B/ M( O5 V, b (3)抗氢侵蚀的作用。* u2 `0 n4 u# S8 U
(4)提高钢的淬透性。* W; S9 l. f1 [6 R
缺点:钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向。
$ b' Z7 ?$ w8 O 6 钨在钢中的作用
1 V+ k2 f/ N; I; g: T. [ (1) 提高强度: R2 W, W* o- g& Q
(2)提高钢的高温强度。
+ B0 e0 u! b( g, R (3)提高钢的抗氢性能。
, i% X. x( |( b k Q (4)是使钢具有热硬性。因此钨是高速工具钢中的主要合金元素。7 l0 O, K9 N, R
7 钒在钢中的作用/ v- e& A! x! i+ Z/ y
(1)热强性。
* x) E& }/ K7 c6 S5 b (2)钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。
9 x1 W, V( H' D7 X( F 8 钛在钢中的作用
/ t: h' V- `8 f! t (1)钛能改善钢的热强性,提高钢的抗蠕变性能及高温持久强度;
0 b3 l( s1 c: @% m( G9 f (2)并能提高钢在高温高压氢气中的稳定性。使钢在高压下对氢的稳定性高达600℃以上,在珠光体低合金钢中,钛可阻止钼钢在高温下的石墨化现象。因此,钛是锅炉高温元件所用的热强钢中的重要合金元素之一。
9 x( `8 y: J! U! J 9 铌在钢中的作用
) ?7 [( t# H. [3 ^6 f9 f, l% [ (1)铌和碳、氮、氧都有极强的结合力,并与之形成相应的极为稳定的化合物,因而能细化晶粒,降低钢的过热敏感性和回火脆性。
2 j! u, @& w! {# T (2)有极好的抗氢性能。
, L: N U: B7 T9 ^; ^ (3)铌能提高钢的热强性
% T4 @) i8 c* w 10 硼在钢中的作用 ;: j; G. w" b' ?& _5 V
(1)提高钢的淬透性。0 m2 e5 |7 O3 ~
(2)提高钢的高温强度。强化晶界的作用。
5 g# w. j, H+ W8 A: } 11 铝在钢中的作用
5 E* q0 o8 F! G& o# w (1)用作炼钢时的脱氧定氮剂,细化晶粒,抑制低碳钢的时效,改善钢在低温时的韧性,特别是降低了钢的脆性转变温度;
F8 U) u/ S6 u6 H- R. ?8 m (2)提高钢的抗氧化性能。曾对铁铝合金的抗氧化性进行了较多的研究;4%AI即可改变氧化皮的结构,加入6%A1可使钢在980C以下具有抗氧化性。当铝和铬配合并用时,其抗氧化性能有更大的提高。例如,含铁50%一55%、铬30%一35%、铝10%一15%的合金,在1
. g- v( o7 E$ | 400C高温时,仍具有相当好的抗氧化性。由于铝的这一作用,近年来,常把铝作为合金元素加入耐热钢中。
# O; R# W$ G, _: L& J (3)此外,铝还能提高对硫化氢和V2O5,的抗腐蚀性。' ]4 S: |; x1 ?1 v6 {
缺点:①脱氧时如用铝量过多,将促进钢的石墨化倾向。②当含铝较高时.其高温强度和韧性较低。 |
评分
-
查看全部评分
|